KR100831103B1 - 하이드로인탱글먼트를 이용한 판재의 형성 - Google Patents

Abstract

인조 가죽 판재는 폐가죽으로부터 추출된 섬유들의 하이드로인탱글먼트로 만들어진다. 섬유의 웨브(28)는 수많은 연속적인 하이드로인탱글먼트 단계에서 고수압 분사 헤드(13)를 다공성 벨트(8,9)로 전진시킨다. 스크린(14)은 고수압 분사 헤드(13)와 웨브(28) 사이에서 웨브(28)의 표면을 압축시킨다. 스크린(14)은 개구들 사이에서 얇은 스크린 부분이 제트를 방해하는 작용을 하고 홈(30)의 형성을 제한하는 동안, 웨브(28)로 고수압 제트를 깊이 침투시키는 개구들을 갖는다. 편향장치 플레이트(19)는 고수압 분사 헤드(13)와 나란히 되돌아오는 물을 이동시키기 위해 제공된다.

Description

하이드로인탱글먼트를 이용한 판재의 형성{FORMATION OF SHEET MATERIAL USING HYDROENTANGLEMENT}

본 발명은 하이드로인탱글먼트(hydroentanglement) 또는 스펀레이싱(spunlacing)으로 알려진 공정을 이용해 섬유로부터 판재(sheet material)를 형성하는 것에 관계된다.

본 발명은 특히 폐가죽으로 만들어진 섬유로부터 인공피혁을 제조하는데 관계된다.

접착제를 사용해 가죽 찌꺼기를 이른바 피혁판으로 재구성하는 것은 널리 공지되어 있다. 그러나 이 결과물은 유연하지 않고, 섬유들을 접합시키는데 사용된 접착제의 보강효과(stiffening effect)로 인해 천연 가죽의 감촉을 느낄 수 없다. 또한 섬유를 뽑아내는데 사용된 통상의 세편(shredding)과 충격 공정들로 인해 섬유는 매우 가늘게 형성되어 제품의 강도가 떨어진다.
이에 따라 매우 짧고 가는 섬유가 형성되어 제품의 강도가 떨어진다.

보다 길고 강한 섬유들은 하이드로인탱글먼트(또는 스펀레이싱)를 이용한 접착제 없이 부직포 제품(non-woven products)이 되는 것으로 공지된 바에 의해, 섬유의 기계적 연동(interlocking)을 일으키기 위해 고압에서, 매우 미세한 고수압 분사(jet of water)가 섬유 웨브(web)를 향한다. 이는 모양과 감촉이 좋고 질긴 판재를 만들지만 사용된 섬유들의 길이는 일반적으로 재생의 가죽으로부터 추출된 섬유(leather fiber)보다 길고 두꺼운 크기 순서이다. 이는 극세사(microfibres)를 하이드로인탱글하기 위해 공지되어 있지만, 이것들은 공정의 용이성을 위해 큰 직경에서 함께 묶이고, 그 뒤 화학 수단에 의해, 또는 하이드로인탱글먼트의 영향에 의해 점진적 단계에서 흩어지거나 분리되는 섬유 다발의 형태로 공급된다.

가죽으로부터 추출된 섬유는 종래에 하이드로인탱글먼트에 사용된 것들과 완전히 다르며 이 기술과 이러한 재료는 지금까지 사용되어오지 않았다.

본 발명에 따라 하이드로인탱글먼트 (또는 스펀레이싱)는 사실상 가죽으로부터 추출된 섬유에 유용하며 접착제가 사용될 필요가 없는 매우 밀접한 연동을 제공하고, 특히 부드러운 촉감과 충분한 강도를 생기게 할 수 있는 것으로 알려져 있다.

따라서 본 발명의 제 1 관점에 따라;

섬유의 지지된 몸체를 전진시키고 연속적인 하이드로인탱글먼트 단계들로 전진한 몸체를 종속시키는 단계를 포함하는 섬유들로부터 판재를 형성하는 방법이 제공되는데 있어서;

각각의 그러한 하이드로인탱글먼트 단계에서, 몸체는 표면 하부에서 섬유가 제트에 의해 얽히도록 몸체의 표면 위에서 고수압 제트에 노출되며, 상기 섬유들은 가죽으로부터 추출된 섬유들을 포함한다.

적어도 두 개의 그러한 하이드로인탱글먼트 단계들에서 스크린은 표면과 제트 사이의 상기 표면에 적용되는 것이 선호된다.

하이드로인탱글먼트의 공지된 기술들은 접착될 수 있는 재료의 두께를 제한 받을 수 있고 제트 하부를 지나는 재료에 의한 홈(furrows)은 부자연스러운 외형을 나타낼 수 있다.

특히, 뽑아낸 후에 찌꺼기 가죽으로부터 추출된 섬유들의 매우 짧은 길이는 얽히는 동안 제트에 의해 심하게 부식되는 문제점이 있다. 이를 피하기 위해 제트 압력이 작아진다면 섬유의 대단히 가늘고 유연한 성질은, 섬유 하부의 얽힘에 견디는 미세하게 헝클어진 표면층을 형성하도록 얽힘이 현저히 빠르게 발생하도록 하는 경향이 있다. 그러한 층의 형성은 또한 제트의 결과인 배수를 견디는데 그것은 보통 기공 캐리어(porous carrier)로부터 섬유를 통한 흡입에 의해 이동되며, 효과적인 얽힘에 가장 중요하다. 젖은 가죽으로부터 추출된 섬유의 가늘고 질긴 특성은 불투수성이 되게 해서, 제트의 효율성을 감소시키고 휘저어지거나 이층된 웨브를 초래할 수 있게 하는 물을 표면에 모은다. 이러한 몇몇 문제점들은 기술이 뛰어난 자가 섬유를 만드는 어떠한 상황에서도 발생할 수 있지만 가죽으로부터 추출된 섬유 때문에 이러한 어려움들은 극심하다. 이는 가죽으로부터 추출된 섬유를 뽑아낼 필요가 있는 기계적 찢김(tearing)/타격(pounding)이 섬유의 실 모양(yarn-like) 구조를 분해하기 때문에 발생할 수 있고, 복잡한 형상의 극세사를 분리하며, 인공적인 극세사와 달리 바로 얽힘에 자유롭다.

어려운 점은 천연 가죽을 가장할 필요가 있는 제품의 두께로 인해 생기는데, 그것은 보다 용이하게 얽힌 합성섬유에 처리 가능한 것으로 고려된 최대치보다 매우 클 수 있다. 이러한 점과 섬유의 불투수성의 결합은 이것을 당해 스펀레이싱 기술계에서 개업자의 경험을 넘는 것으로 본다.

본 발명의 목적은 가죽으로부터 추출된 섬유와 유리하게 사용될 수 있고, 특히 폐가죽으로부터 추출된 섬유로 재구성된 가죽의 생산에 적합한 하이드로인탱글먼트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 견해에 따르면;

섬유의 지지된 몸체를 전진시키고 연속적인 하이드로인탱글먼트 단계들로 전진한 몸체를 종속시키는 단계를 포함하는 가죽으로부터 추출된 섬유를 포함하는 섬유들로부터 판재를 형성하는 방법이 제공되는데 있어서;

각각의 그러한 하이드로인탱글먼트 단계에서, 몸체는 표면 하부에서 섬유가 제트에 의해 얽히도록 몸체의 표면 위에서 고압 액체 제트에 노출되며;

그러한 하이드로인탱글먼트의 적어도 두 단계에서, 스크린은 표면과 제트 사이의 상기 표면에 적용되고, 이 스크린은 얇은 고체 부분이 있는 좁은 간격의 소형복합 개구를 가지며, 그 사이에서 제트를 저지하고 상기 표면을 실질적으로 고르게 넘는 개구를 통해 표면 하부의 몸체로 깊이 제트의 침투를 허용하는 동안 섬유들을 포함하는데 있어서 상기 표면 하부에서 섬유의 하이드로인탱글먼트에 큰 영향을 끼친다.

이러한 방법으로, 적어도 두 개의 그러한 단계의, 삽입된 스크린이 있는 복합 하이드로인탱글먼트 단계에서, 고압 제트의 사용은 고압 제트에 의해 야기된 과도한 분열 없이 매우 미세한 가죽으로부터 추출된 섬유의 경우에도 섬유의 강하고 단단한 연동을 가능하게 한다. 특히 스크린은 섬유를 포함하고 충격 침식을 제한하며, 또한 스크린의 고체 부분에 의한 제트의 중지는 바람직하지 않은 홈의 형성을 제한한다. 홈 대신에 제트는 시각적으로 알아내기 어렵고 섬유들이 제트의 에너지에 의해 결정된 깊이에서 얽히는 국지화된 침투를 제공할 수 있다.

유리하게도 본 발명은 이를테면 200-800gms/sq.미터인, 통상 20내지 200gm/sq.미터 범위의 얇은 몸체에 대해 일반적으로 보다 한정되고 0.5mm의 두께로 완전히 얽히는 선행기술의 섬유들의 비교적 두꺼운 몸체부로부터 만족할만한 판재의 형성을 가능하게 한다.

하이드로인탱글먼트의 적어도 한 단계에서, 특히 상기 스크린이 있는 상기 단계들에서, 얽힘을 일으키기에 충분한 침투는 적어도 몸체 두께의 중심에 그리고 선호적으로 맞은편을 통해 발생하는 것이 가장 선호된다.

강한 얽힘은 그러한 표면 하부에서 섬유를 하이드로인탱글할 수 있게 하기 위해 상기 표면에서 엉킨 어떠한 섬유를 뚫을 만한, 충분히 국지화된 제트 에너지를 적용하는 결과로 얻어진다. 특히, 하이드로인탱글먼트가 섬유의 몸체의 양 측면으로부터 영향 받을 때, 침투는 표면에서 발생할 수 있는 중앙에서 유사한 정도의 얽힘을 제공하기에 충분한 몸체의 중앙에 바람직하다. 하이드로인탱글먼트가 한쪽 측면에서 이뤄질 때, 몸체를 완전히 통하는 침투가 바람직하다. 제트 에너지는 복합침투 진행에서 얽힘이 코어 깊이에서 외부로 생길 정도로 연속적인 단계들에서 변화되는(즉, 점진적으로 감소되는) 것이 선호된다. 따라서 전체 얽힘은 내부를 향해 줄어들 필요가 없으며; 1.5mm 두께의 전체 얽힌 두께를 갖는 두꺼운 웨브 및/또는 다른 방법으로 코어 깊이에 대해 제트의 접근을 제한하는 매우 가는 섬유까지 해당된다.

상이한 하이드로인탱글먼트 단계들에 관해서, 제트 에너지와 스크린 특성에 관한 작동 상태는 완전한 얽힘을 얻기 위해 제트를 통해 웨브의 연속적인 과정을 포함한 상이한 단계들에 대해 동일하거나 상이할 수 있다. 제트 에너지는 상이하고/또는 상이한 스크린 스테이션 또는 다른 특성들이 사용되며/또는 하이드로인탱글먼트가 상이한 단계에서 스크린의 존재여부에 상관없이 실행되는 것이 선호되는데 있어서, 깊은 침투와 상이한 깊이 사이에서 섬유들은 섬유의 몸체를 통해 요구되는 정도의 얽힘이 주어지도록 얽힐 수 있다. 특히 선호된 실시예에 따라, 적어도 하나의 저에너지 제트 단계가 스크린을 사용하는 적어도 하나의 고에너지 제트 단계를 따른다. 이것은 에너지 수준이 연속적인 단계들을 따라 점진적으로 증가되는 정상 실행의 반대이다.

스크린의 고체 부분은 원하는 정도의 얽힘을 얻기 위해 웨브의 부분이 에너지 요구를 수용하지 못하게 하고, 그 결과로서 스크린은 스크린으로부터 차폐되지 않은 철저히 얽힌 부분들 사이에서 측면 연동을 제공하기 위해 적어도 하나의 하이드로인탱글먼트 단계에서 이동되는 것이 종종 바람직하다. 이는 분명히 전체 얽힘을 증가시키지만 홈 또는 선을 만들고, 따라서 홈을 가리기 위해 스크린이 있는 적어도 한 단계에 의해 스크린이 없는 그러한 단계를 따르고, 아마도 남아있는 침투표시를 숨기기 위해 스크린이 없는 더 가늘고 낮은 에너지 제트를 갖는 적어도 한 단계를 따르는 것이 일반적으로 바람직하다. 최상의 얽힘을 위해, 그리고 완제품에 시각적으로 가는 무늬의 표면을 제공하기 위해, 스크린 개구는 충분히 작고 포크 마크(pock mark)라기 보다는 직물로 보여 지도록 가까이 집중되는 것이 선호될 것이며, 보통 하이드로인탱글먼트 제트를 분리시키는 매우 작은 크기에 대해 유사한 순서로 될 수 있다.

이 단계들은 상이한 스테이션에서 발생할 수 있는데 즉, 섬유의 몸체가 상이 한 제트 집합을 통해, 그리고 스크린 하부에서 전진되는 것이 적절하다. 선택적으로 이 단계들(또는 복수개의 단계들)은 동일한 스테이션에서 발생될 수 있는데 즉, 섬유의 몸체는 복수개의 통로에서 동일한 제트 세트를 통해 반복적으로 전진되고, 그러한 스테이션은 상기 상이한 통로들로 이입되거나 이동되고 또는 조정되거나 변화될 수 있는 스크린이 적절하다.

섬유의 몸체는 전진하는 동안 캐리어에서 지지되는 것이 가장 선호된다. 이는 제트로부터의 액체가 흡입에 의해 캐리어를 통해 제거될 수 있도록 다공성 캐리어일 수 있다.

캐리어의 표면 구조는 캐리어와 접촉하는 섬유의 몸체로부터 형성된 판재의 표면 마무리에 영향을 미치는 경향이 있을 것이다. 따라서 미세한 기공의 매끄러운 캐리어는 부드러운 마무리를 전하는 것이 바람직하다.

한 실시예에서 섬유의 몸체는 전진하는 동안 하나 이상의 다공성 드럼에서 지지된다.

고압 제트는 섬유의 몸체, 선호적으로 섬유의 몸체의 맞은편 저면에서 또는 근방의 위치로 매우 깊이 침투할 수 있다. 섬유가 상면 바로 아래의 층에서 단단히 얽히고 또한 이 층 하부에서 연동되는 한, 캐리어로부터 제트의 반향(즉, 반사)의 분열효과를 최소화하는 것이 바람직하다. 그러한 어떤 반향은 섬유들을 전개하는 경향이 있고, 증가된 얽힘이 다공성 캐리어 수단을 통해 뽑힐 수 있는 물의 양을 줄일 때 나중의 단계들에서 특히 발생할 수 있다. 따라서 적어도 하나의 상기 하이드로인탱글먼트 단계에서, 스크린(또는 상기 스크린 중 하나)은 팽창에 견디기 위해 섬유 몸체의 표면을 누르게 된다. 스크린은 각도에 의해 편향될 수 있고 스크린이 팽팽해질 때 스크린에서 인장력의 성분은 지지체에 대해 섬유의 몸체를 압축한다. 그러한 압축은 제트의 충격부에 또는 근접한 곳에 있을 수 있는데 있어서, 깊이를 줄이면서 제트를 꿰뚫을 필요가 있고, 내압에 견디며 웨브를 방해하거나 이층시킬 듯 하다. 압축의 정도는 서로 효과적으로 얽히기 위해 섬유에 의해 요구된 움직임의 정도를 과도하게 제한하지 않고 요구된 봉쇄를 제공할 정도여야 한다. 한 실시예에서, 이는 스크린에 대한 곡선형 배치, 특히 스크린과 캐리어의 허용 가능한 굴곡반경 내에서 매우 굽은 배치를 사용함으로서 얻어진다.

상기 스크린은 홈의 형성 및 선호적으로 또한 다른 돌출된 공동 또는 다른 모형을 피하도록 형성되며, 제트의 효과가 실질적으로 섬유의 몸체 표면을 균일하고 부드럽게 건너는 것을 보장하는 것이 바람직하다. 따라서 스크린은 통상 근접 제트들 사이에서 크기에 유사한 순서의 매우 작은 개구들을 가지며, 선호적으로 1mm를 초과하는 크기의 개구는 없으며 일반적으로 1.4내지 1.8mm 범위이다. 스크린은 현저하게'개방'되어야 하는데 즉, 50%보다 크고, 선호적으로 전체 스크린 영역의 60% 이상의 전체 개구 영역을 갖는다. 개구들은 스크린 재료의 연속적인 영역이 어떠한 제트의 경로를 잇따라 차폐시킬 수 없도록, 그리고 제트의 선을 따른 개구 중심의 피치가 제트의 중심선 피치와 동일하도록 배열되는 것이 또한 선호된다. 이것은 규칙적인 동시효과 때문에 벽부의 표면에서 형성되는 주기적인 선들을 피한다. 게다가 스크린은 선호적으로 두께 0.15mm 이하인 개구들 사이에서 박판 고체부를 갖는 것이 선호된다. 이 박판부와 매우 특수한 개구 크기들은 일반적으 로 표준 스크린에서 이용가능하지 않지만, 관통된 얇은 게이지 모놀리식 물질, 선호적으로, 화학 에칭에 의한 구멍이 있는 얇고, 편평한 금속판을 사용함으로서 얻어질 수 있다.

젖은 가죽으로부터 추출된 섬유의 상대적으로 열악한 불투수성과 결합된 고압 제트로부터의 물의 체적은 섬유 몸체의 표면 및/또는 사용된 스크린의 표면에서 액체의 초과량을 증대시킨다. 제트가 표면과 충돌하고 웨브에 전달된 에너지의 손실 및 분열 또는 얽힌 섬유들의 해제를 일으키는 넘침을 방지하기 위해 이 액체가 제거되는 것이 바람직하다. 따라서 선호적으로 전향 장치 플레이트들은 이 물 표면에 넘치도록 반향될 수 없도록 섬유의 몸체 및/또는 스크린으로부터 반향된 후에 제트로부터 액체를 획득하기 위해 제트 선의 어느 쪽 측면에 배열된다. 표면의 몇몇 넘침은 제트 아래에서 많은 양이 지난 후에 웨브가 고정되는 것처럼 정상 실행에서 발생할 수 있지만, 가죽으로부터 추출된 섬유들이 있으면 공정단계들을 시작할 무렵 넘치기 시작하고, 웨브는 종래 웨브에서는 볼 수 없는 방식으로 물이 되돌아오는 범위에 대해 편평해진다.

전향 장치 플레이트들은 웨브 및 물을 전달하는 제트 헤드의 몸체 사이에 위치되는데 이것은 웨브 또는 스크린으로부터 되돌아온 물이 제트 헤드(또는 거기에 밀접하게 부속된 평면)의 몸체에서 두 번 되돌아 온 후에 플레이트에 의해 모아지도록 하기 위해서이다. 모아진 액체는 흡입에 의해, 또는 그렇지 않으면 선호적으로 퇴적 속도를 유지하는 비율로 플레이트에서 제거될 수 있다.

상기 표면에서 정교하게 얽힌 층을 제작하는 것이 바람직할 때, 예를 들면 천연가죽의 '조직'을 가장할 때, 본 발명의 상기 기술된 방법의 하이드로인탱글먼트 다음에 섬유의 몸체를 뒤집음으로서 얻어질 수 있고, 상기 표면은 적절한 지지면과 접촉하며, 그러한 면과 근접한 섬유들은 그리고나서 지지면에 대해 놓인 극세사를 충분히 얽히게 하기 위해 섬유의 몸체를 통해 침투되는 충분한 에너지의 맞은편 면으로부터 제트를 이용해 하이드로인탱글하는데 있어서, 실질적으로 스크린으로부터 공동 표시가 없는 부드러운 표면을 형성한다. 회전에 앞서서, 최종 하이드로인탱글먼트 단계는 실질적으로 더 작고 얕은 표면 공동 또는 홈을 생산하는 낮은 제트 에너지를 이용해 실행될 수 있고, 지지면이 미세한 무늬의 캐리어를 제외한 기공을 포함할 수 있으며, 그러한 섬유들이 미세한 무늬의 캐리어에 근접해 놓이는 동안 회전 후에 사용된 제트의 에너지는'조직'표면에서 섬유를 얽히게 하기에 충분하다.

본 발명에 사용된 섬유들은 완전히 가죽으로부터 추출된 섬유로 되거나 어떤 비율의 다른 적당한 천연섬유 또는 함성 강화섬유를 포함하는데, 이 비율은 일반적으로 요구되는 추가 강도의 정도에 달려있다. 일반적으로 아무리 잘 얽혀있더라도 분해된 후에 가죽으로부터 추출된 섬유가 불충분한 강도를 전하기 때문에 대부분의 적용들에 대해 몇몇 강화재가 요구된다.

합성 섬유의 혼합은 천연 가죽, 특히 스웨드 완제품(suede finishes)의 촉감과 감촉을 떨어뜨리는 경향이 있으며, 그러한 섬유들이 충분히 가늘고, 가죽 같은 감촉에 크게 영향을 끼치지 않을 만큼 낮은 비율이 아니라면 합성섬유를 외부 층들로부터 멀리하는 것이 바람직하다. 이러한 범주 내에서 함성 섬유들은 전술된 극세사가 될 수 있다.

가장 적게 거슬리는 방향으로 충분한 보강재를 제공하기 위해, 그리고 특히 깨끗한 가죽의 외면을 제공하기 위해, 가죽으로부터 추출된 섬유들의 몸체는 지지되고, 예를 들면 짜거나, 뜨거나, 펠트제이거나 스펀본디드 등과 같이 다른 적당한 구조일 수 있는 강화섬유 또는 면, 마직물에 부속될 수 있다. 직물을 접합하는 것은 충분히 깊게 섬유의 간격으로 섬유를 밀어 넣는 이러한 경우에 섬유의 몸체 섬유가 침투되도록 하는 본 발명 공정의 하이드로인탱글먼트 단계에 의해 특히 요구되는 접착제 없이 하이드로인탱글먼트으로 얻어질 수 있는데 있어서, 섬유 안으로 기계적으로 에워싸인다. 예를 들면 직물의 한쪽 또는 양쪽 측면에 하나 이상의 섬유가 있을 수 있다. 이 직물은 직물의 견고함으로 선택될 수 있고, 양식이 직물에서 최종 제품 및 실의 표면에 반사되지 않도록 표면 조직은 최종 제품의 잘린 변부로부터 헤지지 않는다. 그러한 직물들은 센티미터 당 개수 20내지 60개의 실을 가질 수 있고, 이것은 표준 "면, 마직물"의 강화 직물보다 매우 가는 것이다.

기계적으로 이러한 방식으로 강화 직물에 가죽으로부터 추출된 섬유를 접착하는 것은 일반적인 직물 접착제 접합 및 니들 펀칭(needle punching)에 의해 종래의 기계적인 접합을 생기게 할 수 있는 섬유에 대한 어떠한 손상 또는 전위의 결과인 보강재를 배제한다.

완제품에 좋은 마모 특성을 제공하고 강화 섬유 및 서로에게 가장 효과적으로 섬유를 고정시키기 위해, 가죽으로부터 추출된 섬유들이 가능한 한 필요하다. 폐가죽의 종래 해머 밀링은 매우 짧고, 이 같은 상황에서 적용하기 어려운 섬유들을 생산한다. 또한 그러한 종래의 섬유들은 일반적으로 가죽의 표면을 다듬음으로서 얻어지는 가죽 "지스러기"로부터 생산되고, 이러한 작용은 섬유들을 상당히 짧게 한다. 최고의 제품 품질을 얻기 위해서 우수한 길이의 가죽으로부터 추출된 섬유들이 무두질(tannery)"판"찌꺼기로부터 얻어지는데, 이는 무두질 한 후에 또 다른 중요한 무두질 공정 전에 가죽 평면에서 베어진 젖은 가죽으로부터 지스러기(off-cuts)를 포함한다. 그러한 찌꺼기는 종래의 해머 밀링에 의해 섬유들로 변환될 수 있지만 최적인 섬유 길이를 위해 선호된 방법은 종래의 직물 섬유 재생 장비에 의해서이다. 그러한 장비는 본질적으로 연속적인 회전 스파이크 실린더(spiked cylinders)로 구성되고, 더 많은 섬유들을 생산하는 각 단계들과 더욱더 작은 나머지 조각들을 갖는 섬유를 풀기 위해 재료를 쪼개거나 찢는다. 그러한 수단으로 생산된 섬유들은 특히 내부 직물 보강재에 기계적으로 접착되기에 적합한데, 그것은 섬유들이 충분한 길이와 좋은 마모 특성 및 하이드로인탱글먼트 후에 천연 가죽의 모든 촉감과 감촉을 제공하기 위한 무결성(integrity)을 갖기 때문이다.

제트에 사용되는 액체는 물이 선호된다.

본 발명은 또한 복수개의 처리 단계들, 스테이션을 통해 그러한 몸체를 연속적으로 전진시키는 동안 가죽으로부터 추출된 섬유들을 포함하는 섬유의 몸체를 지지하기 위한 다공성 컨베이어, 액체의 고압 제트에 대한 가죽으로부터 추출된 섬유를 포함하는 섬유의 지지체를 종속시키기 위한 그러한 각각의 스테이션에서 액체 배출구, 적어도 두 개의 상기 스테이션에서 배출구와 지지체 사이에 삽입되도록 배열된 스크린, 그리고 지지체 또는 적어도 두 개의 상기 스테이션에서 어떤 스크린으로부터 되돌아온 액체를 획득하기 위해 상기 배출구 에 근접하게 배열된 적어도 한 쌍의 액체 이동 전향 장치 플레이트를 포함하는 본 발명의 상기 기술된 방법을 수행하는데 사용되는 장치를 제공한다.

본 발명의 상기 기술된 다양한 관점들 및 그에 관한 특징들은 단독 또는 그에 관한 어떠한 조합에도 활용되거나 적용될 수 있다.

본 발명은 이제 실례 및 다음 수반된 도면들을 참조로 묘사될 것이다.:-

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따라 복합처리 스테이션을 갖는 장치의 한 형태를 도시한 개략도;

도 2는 도 1 장치의 한 스테이션을 지나는 개략적 횡단면도;

도 3은 도 2 장치 세부사항의 확대 개략적 횡단면도;

도 4는 스테이션에 사용된 스크린의 구조를 도시한 도 2 장치 세부사항의 확대 상면도;

도 5와 도 6은 도 1의 장치를 사용해 구성된 상이한 층의 웨브의 개략적 횡단면도;

도 7은 관통된 드럼을 사용한 장치의 선택적 형태의 개략도.

* 부호설명 *

1,2,3,4,5,6,7,44 : 스테이션 8,9,42 : 벨트

10 : 롤러 11,12,29 : 런

13 : 직조헤드 14 : 스크린

15,16,17 : 실린더 19 : 플레이트

20 : 튜브 21 : 지지 테이블

23,27 : 흡입 박스 25 : 저장 탱크

26 : 경사면 28 : 웨브

30 : 홈 31,34 : 가죽으로부터 추출된 섬유

32 : 캐리어 33 : 강화 직물

35 : 보강층 36 : 마감층

40,41 : 드럼 43 : 진공 이동장치

도 1을 참조하면, 이것은, 일례로 가죽 찌꺼기 극세사를 재구성된 인공피혁 응집판(coherent sheet)으로 변화시키는데 사용하기 위한 장치를 도시한다.

이 장치는 도시된 바와 같이 7개의 처리 스테이션(1-7)을 갖는다. 벨트(8,9)의 상부 런(run)(11,12)이 스테이션(1-7)을 거쳐 연속적으로 전진하도록, 다공성 캐리어(올이 성긴 직물 또는 와이어 메쉬(wire meshes) 또는 다른 유사한 물질과 같은)의 형태에서 두 개의 순환 컨베이어 벨트(8,9)는 롤러(10) 주위를 계속해서 돈다.

각각의 스테이션(1-7)은 각각의 벨트(8,9)를 건너 상층부로부터 연장되고 가압수(pressurised water)원에 연결된 하나 이상의 고압 제트(fine jet) 배출구 열로 구성된 고수압 직조 헤드(13)를 포함하는데 있어서, 물의 제트는 각각의 스테이션(1-7)에서 배출구에서 벨트(8,9)로 유도될 수 있다. 배출구의 압력 및 물리적 특성들 및 여기에서의 제트 에너지는 개별적으로 선택되고 각 스테이션에 대해 통제된다.

제 1 벨트(8)에 대한 스테이션들 중 두개(1,3), 즉 제 1 및 제 3 스테이션과 제 2 벨트(9)에 대한 스테이션들 중 두개(5,7), 역시 제 1 및 제 3 스테이션은 스크린(14)과 합쳐지고, 이러한 스테이션들(1,3,5,7) 사이에서 다른 스테이션들(2,4,6)은 스크린이 없다.

제 1 벨트(8)에 대한 제 1 스테이션(1) 앞에는 섬유를 완전히 프리웨트(pre-wet)시키기 위해 벨트(8)의 상부 런(11)을 건너 연장되는 경사면(26)으로 방출하는 배출구가 있는 물 저장탱크(25)가 배열된다.

경사면(26) 부근에 있는 벨트(8)의 상부 런(11) 아래에는 웨브를 완전히 비통기 시키고 얽힘이 준비된 섬유를 가까이 모으기 위해 흡입박스(27)가 배치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 스크린(14)은 이하에 보다 상세히 기술되는 것처럼, 세 개의 실린더(15-17)의 삼각형 장치 주위를 연속적으로 도는 정교하게 관통된 순환 밴드를 포함하고, 그래서 스크린(14)의 하부 런(29)은, 제트가 충격을 입고, 웨브가 각각의 벨트(8,9)의 상부 런(11,12)을 받치며, 런(11,12)과 동일한 방향으로 전진하는 웨브(28)와 밀접하게 접촉하며 연장된다.

도 3에 보다 분명히 보이는 것과 같이, 물 수집 전향장치 플레이트(19)는 각각의 제트 헤드(13) 부근에 놓이고, 흡입 튜브(20)는 트레이에서 물을 제거하기 위해 트레이(19) 상부에 배치된다.

다공성 캐리어 벨트(8,9)의 상부 런(11,12) 밑의 각 스테이션(1-7)에 벨트(8,9)가 이어지는 전면에 접촉하는 매끄러운 불투과성 지지 테이블(21)이 있다. 이것의 중앙의 제트 헤드(13) 바로 밑에 흡입박스(23)가 있는 벨트(8,9)를 가 로 질러 하부에 슬롯형 간격(22)이 있다.

테이블(21)의 표면은, 슬롯(22)에 중점이 있고 지지 변부(24)가 있을 수 있는 정점의 상부를 향해 경사지거나 중심을 향해 굽는다.

사용 시, 가죽으로부터 추출된 섬유의 웨브(28)는 제 1 벨트(8)의 상부 런(11)에 공급되는데 있어서, 웨브(28)는 경사면(26)(또는 대등한 프리웨트 및 비통기 수단) 하부에서 연속적으로 전진하고, 상이한 처리 스테이션(1-7)을 통해 잇따라 전진한다.

적절하게, 웨브(28)는 경사면(26)으로부터의 물과 여분의 물로 적셔질 수 있고, 웨브(28)내의 대부분의 공기는 흡입박스(27)에 의해 이동된다.

각각의 스크린 스테이션(1,3,5,7)에서 웨브(28)는 스크린(14)과 다공성 캐리어 벨트(8,9)사이에서 압축된다. 이 압축은 지지 테이블(21)의 전술된 모난 배치에 의해 결정된 스크린(14)의 각 경로에 의해 지속된다. 두 개의 하부 실린더들(15,17) 사이에서 스크린(13)의 하부 런(29)이 상부로 편향되는데 있어서, 실린더(15,16,17) 주위의 스크린(13) 장력은 이 하부 런(29)이 웨브(28) 위에서 아래로 당겨지게 작용한다.

각 스테이션(1-7)에서, 제트 헤드(13)로부터의 물은 웨브(28) 내부 아래쪽으로 향한다. 실제하는 웨브(28)의 상면 또는 각 스크린(14)으로부터 되돌아오는 여분의 물은 전향 장치 플레이트(19)에 의해 수집되고 흡입 튜브(20)를 통해 제거된다. 다른 물은 흡입박스(23)를 통해 제거된다. 웨브와 캐리어 벨트를 통해 효율적으로 물을 흡입하는 것은 섬유의 효율적인 연결을 보장하기 위해 하이드로인탱글되는 동안 섬유가 서로에 대해 근접하여 유지되는 것을 보장하는데 중요하다. 이것은 보통 적어도 150mbar의 진공을 요구하며, 600mbar까지의 두께인 웨브가 더 바람직할 수 있다. 이것은 정상 실행 시 사용되는 것보다 매우 높은 진공이며 가죽으로부터 추출된 섬유의 대단히 불투수성인 성질의 결과이다.

도 4는 웨브(28)에서 선 또는 홈(30)에 관해서 통상적인 관통된 스크린(14)의 개구를 도시하고, 그렇지 않으면 스크린이 없을 때 제트열로 통하는 웨브를 생기게 할 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이 스크린을 삽입하는 것은 홈을 변형시키는데, 그렇지 않으면 각각의 스크린 개구의 중심에 또는 중심 근처에 중심을 둔 국지적 공동으로 변형시킬 것이다. 스크린 벨트의 가로방향에서 전형적인 스크린 개구의 치수(A)는 약 0.8mm이고, 치수(B)는 기계방향에서 약 0.5mm인데; 두 치수 모두 0.4mm 내지 1.0mm으로 일반 제트의 센터라인 간격처럼 동일한 크기 순이며, 이 경우에 규칙적인 동시효과로 생긴 표면을 피하기 위해 0.6mm으로 또한 간격을 갖는 개구(D)의 접근선들의 중심과 함께 0.6mm으로 간격이 있는 제트를 위해 설계된다. 메쉬 두께(C)는 0.15mm이고, 개구들 사이에서 스크린 재료의 폭 또한 약 0.15mm인데 이것은 약 55%의 개방 영역을 제공하기에 충분히 작다.

도 5는 가죽으로부터 추출된 섬유(31)가 다공성 캐리어(32)에서 종래의 수단에 의해, 다음으로 일반적으로 나일론 또는 폴리에스테르로 뜨거나 짜인 강화 직물(33)에 의해 에어레이드(airlaid)되는 통상의 웨브와 가죽으로부터 추출된 섬유(34) 층을 또한 도시한다. 섬유 층들은 전술된 직물 재생수단으로 생산되고, 이러한 단계에서 고유 강도를 거의 갖지 않으며 다공성 캐리어 벨트에서 하이드로인탱글먼트 스테이션으로 직접 지난다. 웨브의 폭은 1.5m의 손질된 제품의 폭을 생산하기에 충분하다.

도 6은 보강층(35)과 마감층(36)을 포함하는 선택적 웨브를 도시한다. 보강층은 가죽으로부터 추출된 섬유의 무게에 의해 같은 부분들의 웨브일 수도 있고 종래의 카딩 공정(carding procedures)에 의해 형성된 3.3dtex, 50mm의 폴리프로필렌 섬유일 수도 있으며, 상부 마감층(36)은 폴리머 섬유가 없거나 마감표면에 가능한 범위에서 가죽 같은 감촉을 지속시키기 위해 매우 작은 비율의 폴리머 섬유가 있는 가죽으로부터 추출된 섬유들을 에어레이드 시킬 수 있다.

모조 조직면(simulated grain face)을 갖는 가죽 모양의 제품을 생산하는 도 5에 도시된 웨브를 얽히게 하기 위해, 웨브는 도 1에 도식적으로 도시된 바와 같이, 경사면 하부를 지나고 그 후 약 6미터/분의 속도로 7개의 하이드로인탱글먼트 스테이션을 통과한다. 물이 스며들고 비 통기된 조직 표면과 후면들은 그리고 나서 다음의 순서로 하이드로인탱글된다:

패스 번호	사용된 스크린	제트 직경 (microns)	제트 중심 (mm)	제트 압력 (bar)
조직 표면:
1	있음	120	0.60	200
2	없음	130	0.80	170
3	있음	120	0.60	140
4	없음	60	0.47	70
후면:
5	있음	120	0.60	200
6	없음	130	0.80	140
7	있음	120	0.60	140

조직 표면에 대해, 최대 제트 압력은 깊이 침투시키기 위해 제 1 패스(즉 정상 실행의 반대)에 적용된다. 이것은 장벽이 형성되기 전에 직물의 간극으로 가죽으로부터 추출된 섬유를 주입시키고, 다량의 개별적인 안정점을 형성한다. 이러한 지점들은 패스 2에 의해 웨브의 평면에서 연결되고, 스크린 없이 이전의 스크린으로 차폐된 영역을 얽히게 한다. 이 다음에 국지적으로 얽힌 지점들을 제공하기 위해 스크린을 사용하지만 감소된 제트 압력에서 얽힘을 적게 하는 패스 3이 이어진다. 패스 3으로부터 적당한 공동들은 후면으로부터 차후의 하이드로인탱글된 후에 두드러진 선들을 지나기에 충분하지 않은 낮은 제트 압력에서, 스크린이 없는 작은 직경의 간격이 적은 제트를 사용하는 패스 4로 덮인다.

후면에 대해서, 웨브가 제 2 다공성 캐리어(9)로 옮겨지고, 그래서 조직면은 캐리어의 평탄한 조직표면에 기댄다. 패스(5,6,7)는 조직면에 관해서 스크린이 있거나 없는 교호 패스(alternating pass)의 유사한 양식을 따르지만, 제트 압력에서 떨어지고, 직경이 상당히 작아진다. 이것은 웨브를 통과해 이르는 충분한 얽힘 에너지를 제공하고 유지하게 해서, 캐리어에 대해 효과적으로 성형되는 동안 섬유가 조직면에서 서로 얽힌다. 이는 캐리어에서 이동할 때 뚜렷한 공동 또는 제트 표시가 없는 조직 표면을 제공한다. 후면에서 공동 표시는 천연 가죽의 후면과 유사한 성긴 스웨드 효과를 주기 위한 차후의 버핑(buffing) 공정에 의해 나중에 가려진다.

예시에서 스크린 개구들은 도 4에 도시된 사선무늬로 배열되므로, 스크린은 주기적으로 길이를 따라 제트 경로를 가릴 수 없다. 스크린은 종래의 산 부식처리(acid etching) 기술 및 개구를 재생하기 위한 사진 형판(photographic templates)을 사용한 얇은 스테인레스 강판으로 만들어진다. 부식된 판들은 가는 이음매 없이 뜨인 와이어 벨트를 만드는데 사용되는 것과 유사한 마이크로 브레이징(micro braising) 기술을 사용한 도 1과 도 2에 도시된 것처럼 벨트와 연결된다.

도 5에서 층을 이룬 웨브를 형성하기 위해, 가죽으로부터 추출된 섬유들은 주로 목재 펄프 섬유들을 쌓아두기 위해 계획된, 공지된 대량생산 가능한 공정을 이용해 에어레이드 된다. 이때 섬유들은 다공성 벨트위에 위치한 한 쌍의 반대로 회전하는 관통된 드럼의 축으로 순환하고, 드럼 내부의 빠르게 회전하는 스파이크 축(spiked shafts)으로 원조된 벨트 하부로부터 공기 추출에 의해 구멍을 통해 벨트로 뽑혀진다. 한 쌍의 드럼은 섬유층(31)을 증착시키고, 약 200gsm의 평행한 층을 제공하며, 약 90gsm에서 편성 나일론 또는 직물이 뒤따르고, 섬유층(34)은 약 200gsm에서 두 번째 드럼 쌍에 의해 증착된다. 가죽으로부터 추출된 섬유들에 대해서 200gsm이 층은 속도 약 3미터/분의 캐리어 벨트에 증착될 수 있고, 더 큰 속도를 위해 드럼의 수가 적당히 증가되어야 한다. 약 490gsm의 전체 무게는 마감 공정에 좌우되는 최종제품의 두께를 약 1.0내지 1.2mm로 제공한다.

직물 재생장비에서 폐가죽을 분해 시키는 섬유의 길이는 예비적인 섬유에서 1mm 이하에서 20mm까지의 범위이고, 평균 길이는 통상적인 목재 펄프섬유 또는 해머밀링으로 생산된 가죽으로부터 추출된 섬유보다 크다. 분해되기 전에 천연가죽의 섬유구조는 빽빽이 교직되고 다소 꼬인 필라멘트 다발로 이루어지고, 교대로 직포를 분해할 필요가 있는 극심한 기계적 작용동안 분리되는 원섬유들로 구성된다. 이것은 다발에 대해 약 100 미크론에서 개별적 원섬유들에 대해 1 미크론 이하의 매우 가는 섬유까지의 섬유 직경 범위를 초래한다. 이러한 매우 가는 섬유들은 혼합물의 표면적을 대단히 증가시키고 일반 직물섬유에 비해 침투성 및 다른 공정 특성들에 크게 영향을 미친다.

하이드로인탱글 후에, 젖고 강화된 웨브는 예를 들면 의복 및 가구의 적용에 적당한 가죽과 같은 물질을 생산하기 위해 종래의 절차에 의해 처리될 수 있다. 통상적인 절차들은 염색, 연화유로 처리, 건조 및 종래 가죽에서와 같이 중합코팅 또는 스웨드 효과를 주는 연삭에 의한 표면 다듬질을 포함한다. 마무리전의 웨브는 섬유가 유도된 천연 크롬 착색된"원피"와 매우 비슷하며, 주요 차이점은 재구성된 물질이 밀도가 더 낮고 규칙적인 형상이라는 것이다. 천연 가죽과 유사하기 때문에, 기존의 가죽 마무리 절차가 사용될 수 있지만, 계속되는 규칙적인 형상 때문에, 그러한 절차는 가죽에 사용된 배치법(batch method)보다 연속적인 방직법에 의해 적용될 수 있다.

도 7은 다공성 캐리어로서 관통된 두 개의 드럼(40,41)을 사용하는 장비의 선택적인 형태를 도시한다. 섬유 웨브는 진공이동장치(43)에서 급송벨트(42)까지 적용된다.

웨브는 그리고나서 (도 1의 실시예와 함께 묘사된 것처럼) 네 개의 스테이션(44)을 갖는 제 1 드럼(40)과 세 개의 또 다른 스테이션(44)을 갖는 제 2 드럼(41)을 두른다. 드럼(40)의 제 1 스테이션(44)은 벨트(42)와 통합된다. 도시된 바와 같이, 몇몇 스테이션에는 스크린이 없다.

웨브는, 웨브의 상부(마무리)면이 제 1 드럼의 분사에, 그리고 제 2 드럼(41)의 후면에 노출되도록 드럼(40,41) 주의의 반대 방향을 지난다.

본 발명은 예시로서만 기술되는 상기 실시예들의 세부사항에 한정되는 것으로 생각되지 않는다. 몇몇 변형들이 다음과 같이 상술된다.:

기술된 하이드로인탱글먼트는 특히 가죽으로부터 추출된 섬유에 적합하지만, 보통 최종 제품에 적당한 강도 또는 마모 특성을 제공하려는 목적의 다른 섬유들을 포함하는 혼합물에도 또한 이용한다. 일반적으로 가죽은 전체 섬유의 무게의 매우 높은 비율을 차지하지만, 높은 농도의 합성섬유에서, 가죽으로부터 추출된 섬유 고유의 하이드로인탱글먼트의 특성은 처리 고려특성을 지배하고, 본 발명에서 기술된 특별한 기술들을 요구한다.

상기 기술된 방법용으로 적합한 직물은 가죽으로부터 추출된 섬유에 기계적인 접착을 증진시키는 특정 직포 오프닝을 필요로 하지 않는데 그것은 미세 가죽으로부터 추출된 섬유 부분이 오프닝 또는 직물을 만드는 실의 조직으로 제트를 침투시킴으로서 돌아가기 때문이다. 얇은 제품 마무리에 대해서는, 고압을 필요로 하는 마무리 절차가 이용될 때, 제품의 표면에서 외관에서 직물패턴을 최소화하기 위해 직포가 선호된다. 두꺼운 웨브에 대해서는 하이드로인탱슬되는 동안 진공 배수에 대해 장애를 덜 일으키는 보다 성긴 직포가 선호된다.

최종 제품의 필요조건에 따라, 직물은 직조되고, 편성되거나, 비직조(즉 스펀본디드)될 수 있고, 나일론 또는 폴리에스테르와 같은 일반적인 인조사를 사용할 수 도 있다. 이것은 보통 제품 사용에 따라 40내지 150gms 직물 무게를 갖는 적절한 제품 강도를 제공하고, 그러한 직물들은 보통 직물을 통해 가죽으로부터 추출된 섬유들이 곧바로 침투할 수 있을 정도로 얇다.

웨브는 도 5와 도 6에 도시된 것들보다 더 많거나 적은 층들을 포함할 수 있고 오직 한 층으로만 구성될 수도 있다. 응용에 대해서는 강화 직물을 원하지 않을 때, 충분한 강도가 (예를 들면)도 6에 도시된 것과 같은 웨브를 형성하기 위해 가죽으로부터 추출된 섬유와 더 긴 섬유들을 섞음으로서 제공될 수 있다. 이 예시에서, 혼합층(35)은 요구된 제품 강도를 제공하기 위해 종래의 직물의 50%까지 요구될 수 있다. 이러한 유형의 혼합물은 카딩에 의한 것에 비해 꼬기 어려운데, 반면 마감층(36)이 순수한 가죽으로부터 추출된 섬유라면, 그러한 섬유들은 일반적으로 너무 짧아서 카딩으로 엮을 수 없으며 전술된 에어레잉(airlaying) 또는 습식 레잉(wet laying)과 같이 제지 제조 산업에 사용된 방법들에 의해 보통 꼬일 수 있다. 그러나 전술된 방직 수단으로 생산된 가죽으로부터 추출된 섬유들은, 카딩 공정을 통해 가죽으로부터 추출된 섬유를 적어도 5%의 방직 섬유로 이끌어 혼합시킨다면, 카딩으로 역을 수 있을 만큼 길다.

웨브는 아무런 수단으로도 형성될 수 있으며, 긴 가죽으로부터 추출된 섬유들은 직물과의 혼합물이 카딩 공정동안 높은 비율로 분출되지 않고 카딩될 수 있는 해머 밀링된 섬유들에 대해 독특한 이점을 갖는다. 카딩과 달리, 에어레잉 플랜트는 단섬유들에 비해 다루기 취급할 수 있도록 본질적으로 설계되며, 전술된 방직 수단들로 생산된 가죽으로부터 추출된 섬유들은 그러한 장비에 대해 섬유 길이의 제한에 밀접할 수 있으며 섬유 길이와 작용 절차들은 적절히 조절될 필요가 있다.

두꺼운 웨브들은 일반적으로 내부를 얽히게 하도록 요구된 초기 침투를 깊게 하기 위해 높은 압력을 필요로 한다. 하이드로인탱글먼트에 이용 가능한 압력은 보통 약 200 bar 인데 이 압력은 예시에서 490gsm의 웨브를 얽히게 하기에 충분하다. 높은 압력은 이용 가능한데, 이는 높은 캐리어 벨트 속도를 허용하는 이점이 있지만 더 비싼 펌프 장비를 필요로 한다. 800gsm순의 웨브 무게가 처리될 수 있으며, 이는 대부분의 가죽 사용에 대해 충분하고, 종래의 수단을 사용하는, 보다 쉽게 직조된 합성 섬유들에 대해서도 하이드로인탱글먼트 인공 가죽에 일반적으로 편리한 것은 물론이다. 선택적으로 박판 제품들이 요구되고 비 가죽제의 외관이 후면에 요구될 때, 후면의 섬유층은 대체적으로 생략되고 290gms 또는 그 이하까지 웨브 무게를 떨어뜨린다. 단일 잔존 층에서 섬유들은 연결할 수 있는 맞은편에 섬유가 없음에도 불구하고, 한쪽 측면으로부터 섬유까지 완전히 고정시킬 것이다.

통상적인 하이드로인탱글먼트에 대해, 제트 직경, 제트 간격 및 압력은 모두 웨브에 공급된 하이드로인탱글먼트 에너지를 측정하는 요인들이다. 이 에너지는 또한 대체로 침투력을 측정하지만, 웨브에 전달된 동일한 에너지에 대해 더 큰 간격에서 더 큰 직경의 제트는 좁은 중심에서의 작은 제트보다 더 잘 침투하고 배수할 수 있다. 더 큰 제트는 또한 보다 선명한 제트 라인을 발생시키지만, 미세 스크린이 삽입될 때, 결과 마크는 본래 제트 라인에 거의 관계없이 스크린의 특성을 띠는 경향이 있다. 이 특성은 상기 기술된 패스 순으로 이용된다. 일반적으로, 전술된 스크린 개구, 제트 압력 및 벨트 속도에 대해 충분한 에너지가 60에서 140까지 범위의 통상적 직경의 보통 제트와 0.4mm에서 1.0mm 간격의 제트에 의해 제공된다.

6미터/분의 벨트 속도는 정상적인 하이드로인탱글먼트 생산보다 상당히 느린데, 이것은 10내지 50배 빨라질 수 있다. 높은 속도는 얇은 웨브 및/또는 높은 제트 압력에 적압하며, 10미터/분 이상의 속도는 몇몇 웨브 배치에 효율적인 것으로 알려져 잇다. 그러나 일반적으로 가죽으로부터 추출된 섬유의 성질은 보통 스펀레이스 제품에 비해 생산 속도를 제한한다. 일반 스펀레이싱에 대해 제트 직경, 간격 및 압력, 그리고 캐리어 벨트 속도의 최적 상태를 발견하는 것은 대표적인 장비를 사용해 시행착오로 결정될 수 있다.

개구들은 도 4에 도시된 것과는 다른 형태일 수 있으며, 표면 마무리 필요조건이 이를 허용하거나, 성긴 스크린에 미세한 스크린이 이어질 때 더 커질 수 있다. 이러한 "성긴"개구들은 선호적으로 표준 메쉬 크기에 비해 매우 미세하며, 전술된 조직 마무리를 위해 미세한 스크린이 필수적이다. 스크린 마킹이 조건에 맞을 때, 직조 메쉬들은 본 발명(소형 개구들을 이용하지 않음)에 이용될 수 있다. 이용 가능한 메쉬 스크린들은 선호된 개구 크기들에 대해 바람직하지 못한 개방 영역을 가지며, 일반적으로 스크린 마크에 관계가 적은, 성긴 마무리 사용에 적당하다.

도 3에서 물 수집 플레이트는 일반 제트헤드와 웨브 의 하면 사이의 빈틈없는 공간에 적합하도록 설계된다. 그러나 물 수집은 물이 표면으로 되돌려지기 전에 이동하는, 되돌아오도록 주어진 물로 이루어질 수 있다. 도 3의 것과 유사한 편향 플레이트들은 또한 웨브가 보통, 종래의 하이드로인탱글먼트에 사용된 것과 같은 관통된 드럼 컨베이어에서 지지될 때, 효율적일 수 있으며, 트레이 조립체는 (예를 들어)드럼 주위 헤드의 위치에 대응하는 각도에 배치될 수 있다. 그러한 각도에 따라, 물은 도시된 바와 같이 흡입 보다 무게로 트레이로부터 이동될 수 있고, 전체 조립체는 스크린 및/또는 흡입에 의해 캐리어에 유지된 웨브를 되돌린 후에 상부와 물이 수집된 하부를 향하는 제트와 뒤집힐 수 있다. 그러한 배치는 도 7에 도시된다.

스크린은 제트가 충돌하는 웨브와 가까이 접촉시킬 필요가 있으며, 이 스크 린은 웨브에 단순히 편평하게 놓일 수 있다. 그러나 보다 확실한 압축이 선호되는데 이는 웨브 내부의 물의 되돌아옴 때문에 웨브의 분열을 방지하고, 침투될 필요가 있는 거리를 줄이기 때문이다. 웨브는 보통 꽤 용이하게 놓이며, 도 2에 도시된 각을 이룬 배치에 대해서는 트랙에 화학적으로 부식된 벨트를 유지시키도록 요구된 정상적인 벨트의 장력은 웨브에 충분한 힘을 제공할 수 있다. 드럼 컨베이어 때문에 드럼의 굴곡은 웨브에서 적절한 압축을 발생시키기 위해 충분한 각도 변화를 제공할 수 있다. 웨브 압축은 또한 얽히는 동안 웨브의 뽑힘(drafting)을 제한하도록 돕지만, 이것은 직물 자신이 뽑힘을 제어하기 때문에 보통 우선적인 직물 강화재의 결과가 아니다.

요구된 패스의 숫자는 웨브 두께 및 마무리 처리와 같은 생산 필요조건에 따라 변화하며, 또한 패스 당 전달된 에너지에 의해 영향을 받는다. 적어도 2개의 패스들이 필요하며, 보통 8개 이상은 이용되지 않는다. 약 200gsm 쯤의 전체 무게의 얇은 웨브의 경우에, 패스들의 숫자는 특히 만일 가죽으로부터 추출된 섬유층이 직물의 한 면에만 있다면 4개까지 줄어들 수 있다. 이 경우에 두 개의 패스들은 마무리를 위해 비교적 낮은 에너지의 2개의 패스들을 남기는 기본 강화를 제공할 수 있다.

적어도 두 개의 패스들이 상기 기술된 스크린을 필요로 하는 동안, 그러한 패스들은 보통 수요가 많은 가죽과 같은 제품을 만들도록 더욱 요구된다. 스크린들은 도 1에 도시된 것처럼 선택적이라기보다 모든 스테이션에 있을 수 있지만, 작은 국지적 침투의 연속적인 이용은 더 많은 술이 달린 섬유 구조를 생기게 할 수 있는데, 이는 몇몇 적용들에 적합하지 않을 수 있다. 선택적으로 예시에서보다 높 은 비율의 패스들은 몇몇 적용에서는 스크린이 없을 수도 있다. 또한 도 1에서처럼 다른 측면에서 시작하기 전에 한쪽 측면에서 모든 패스들을 완성하는 대신, (예를 들어) 먼저 후면을 얽히게 하기 시작하고, 전면에서 모든 패스들을 완성시키고 다시 후면을 완성하기 위해 회전시키는 것이 유리할 수 있다.

비록 기존의 원료는 소의 "청혁(wet blue)"찌꺼기이지만, 비소속(屬)의 원료 및 신발 생산으로부터와 같은 다른 지스러기들도 이용될 수 있다. 그러나 신발로부터 나온 지스러기는 일정하지 않은 마무리 처리 때문에 부조화하다.

하이드로인탱글먼트 후에 재구성된 재료는 섬유가 만들어진 청혁과 매우 유사하며, 그 후 일반 가죽에 대한 실행과 유사한 방식으로 처리된다. 그러한 처리법들은 유화 또는 강화 처리를 위해 주입제(impregnation)를 포함하며 어떤 경우에는 섬유들을 살짝 접착시킨다. 그러나 그러한 접착은 전체 인장강도에 거의 영향을 미치지 않으며, 제품 무결성은 주로 얽힘에 달려있다.

경사진 물 방출 수단(26)을 이용한 프리웨트와 진공 박스(27)에 의한 비통기는 제 1 패스로부터 최대 얽힘 이득을 얻기 위해 젖으며 서로에 대해 적절히 근접하는 것을 보장하는데 유용하다. 보다 본질적인 프리웨트와 비통기는 합성섬유를 위해 공지된 방법들에 따라 직조 와이어 벨트 또는 다른 스크린들에 의해 유지되는 동안 웨브에서 물을 통과시킴으로서 얻어질 수 있다.

그러나 그러한 방법들은 프리웨트동안 확실한 제지를 필요로 할 수 있는 보통 실행에서와 같이 그러한 부피가 큰 웨브를 만들지 않는 가죽으로부터 추출된 섬유들이 필요하지 않다. 그러한 종래의 프리웨트 방법들은 또한 일반 하이드로인탱글먼트 공정 동안 뽑힘에 대해 웨브를 견고하게 하도록 섬유들을 가볍게 얽히게 할 수 있지만, 이것은 기존의 섬유 보강재에 불필요하며, 본 발명의 중요한 기본 원리인 깊은 침투를 발생시키지 않는다.

본 발명은 또한 상기 기술된 방법 또는 장치를 이용해 만들어진 판재를 제공한다. 이 판재는 천연 가죽과 매우 유사하며, 특히 한쪽 혹은 양쪽 표면에 가죽과 같은'조직'을 가질 수 있다. 이 섬유는 적어도 탁월하게 인조가죽이 될 수 있다.

따라서 본 발명의 다른 관점에 따르면, 가죽으로부터 추출된 섬유들을 포함하는 상기 섬유들인, 얽힘에 의해 서로 연동되는 섬유들을 포함하는 재구성된 가죽 판재가 제공된다.

본 발명의 판재는 또한 방직 강화 직물을 포함하며, 섬유들은 또한 니들펀칭을 일으키는 것과 같이 실질적으로 직물의 어떠한 전위 또는 손상(파괴)도 없이 이것과 얽혀진다. 전술된 가능한 주입 마무리 처리를 제외하면 섬유를 구조적으로 접착시키는데 필요한 접착제는 없다. 따라서 이 판재는 실질적으로 섬유를 접착제로 접합시키지 않으며, 섬유의 기계적 연동은 구조의 무결성을 달성하고 유지시키는 유일하거나 뛰어난 수단이 된다.

이 판재는 적어도 현저하게 또는 배타적으로 가죽으로부터 추출된 섬유들을 포함하거나, 섬유들은 또한 합성섬유를 포함할 수 있다.

Claims (35)

1. 섬유의 지지체를 전진시키고 연속적인 하이드로인탱글먼트 단계들로 전진하는 몸체를 종속시키고;

   각각의 상기 하이드로인탱글먼트 단계에서 몸체의 표면이 액체 고압 제트에 노출되어 상기 표면 하부에서 섬유들이 제트에 의해 얽히게 되며;

   상기 섬유들이 가죽으로부터 추출된 섬유들을 포함하는 단계들로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유로부터 판재를 형성하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 둘 이상의 하이드로인탱글먼트 단계들에서 스크린이 표면과 제트 사이에서 상기 표면에 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 섬유의 지지체를 전진시키고;

   연속적인 하이드로인탱글먼트 단계들로 전진하는 몸체를 종속시키고;

   각각의 하이드로인탱글먼트 단계에서 몸체는 표면 하부에서 제트에 의해 섬유를 얽히게 하는 몸체의 표면 위의 액체 고수압 제트에 노출되고;

   둘 이상의 상기 하이드로인탱글먼트 단계들에서 스크린이 표면과 제트 사이의 상기 표면에 적용되며, 이 스크린이 얇은 고체부분이 있는 소형의 복합 근접 개구들을 가지며, 그 사이에서 제트를 저지하고 섬유를 포함시키며, 그 동안 상기 표면 위에 실질적으로 균일하게, 그리고 표면 하부에서 몸체로 깊이 개구를 통해 제트의 침투를 허용함으로서 상기 표면 하부에서 섬유의 강한 하이드로인탱글먼트에 영향을 미치는 단계들로 이루어진 것을 특징으로 하는 가죽으로부터 추출된 섬유를 포함한 섬유로부터 판재를 형성하는 방법.
4. 제 3항에 있어서, 200 내지 800gsm/sq.미터의 섬유 몸체에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 3항에 있어서, 하이드로인탱글먼트가 섬유 몸체 두께의 중심까지 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5항에 있어서, 하이드로인탱글먼트가 몸체를 통해 맞은편까지 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 3항에 있어서, 제트 에너지 또는 스크린 위치가 상이한 하이드로인탱글먼트 단계들로 다양해지는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 3항에 있어서, 고 에너지의 상기 제트를 이용하는 하나이상의 상기 단계에 저 에너지의 상기 제트를 이용하는 하나이상의 상기 단계가 이어지는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 3항에 있어서, 상기 스크린을 이용하지 않는 하나이상의 상기 단계에 상기 스크린을 이용하는 하나이상의 단계가 이어지는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 3항에 있어서, 상기 단계들이 상이한 스테이션에서 일어나며, 섬유의 몸체는 스테이션을 통해 전진하는 동안 캐리어에서 지지되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 10항에 있어서, 캐리어가 다공성 캐리어인 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10항에 있어서, 캐리어가 하나 이상의 다공성 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 3항에 있어서, 하나이상의 단계에서 스크린이 섬유의 몸체에 대해 눌려지는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 13항에 있어서, 인장상태에서 섬유의 몸체를 압축하도록 스크린이 편향되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 3항에 있어서, 스크린이 근접 제트의 간격과 유사한 크기 순의 개구들을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 3항에 있어서, 스크린의 개구 영역이 전체 스크린 영역의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 3항에 있어서, 스크린이 근접 제트의 간격에 유사한 크기 순의 근접 열의 중심선과 떨어진 전진 방향에서 줄지어진 개구들을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 3항에 있어서, 스크린이 전진 방향에 관해 대각선 경로를 따라 정렬된 개구들을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 3항에 있어서, 스크린이 화학적 부식으로 관통된 얇고 편평한 판재인 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 3항에 있어서, 하나이상의 하이드로인탱글먼트 단계에서, 편향장치 플레이트가 섬유 몸체의 상기 표면 또는 상기 표면 위에 적용된 어떠한 스크린 또는 제트의 몸체 구조로부터 액체를 획득하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제 3항에 있어서, 하이드로인탱글된 섬유의 몸체는 상기 표면이 지지면과 접촉하고 상기 지지면에 근접한 섬유들이 침투시키기 위한 충분한 에너지의 맞은편에서 지지면에 대해 놓인 섬유를 직조하기 위한 섬유의 몸체까지 제트를 이용해 하이드로인탱글되도록 회전되는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제 3항에 있어서, 섬유의 몸체가 하나이상의 상기 하이드로인탱글먼트 단계에 의해 방직 강화 섬유에 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제 3항에 있어서, 가죽으로부터 추출된 섬유가 방직 재생법을 이용해 가죽의 기계적 분해로 생산되는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 3항에 있어서, 복수개의 처리 스테이션, 스테이션을 통해 연속적으로 몸체가 전진하는 동안 가죽으로부터 추출된 섬유를 포함하는 섬유의 몸체를 지지하기 위한 다공성 컨베이어, 액체 고압 제트를 위해 가죽으로부터 추출된 섬유를 포함하는 섬유의 지지체를 종속하기 위한 각각의 스테이션의 유동 출구, 둘 이상의 상기 스테이션에서 배출구와 지지체 사이에 삽입되도록 배열된 스크린, 지지체 또는 둘이상의 상기 스테이션의 스크린으로부터, 또는 제트의 몸체 구조로부터 되돌아오는 액체를 획득하기 위한 상기 배출구에 근접해 배열된 하나이상의 쌍의 액상 편향장치 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 실행하는데 사용되는 장치.
25. 제 1항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 판재.
26. 삭제
27. 삭제
28. 얽힘으로 서로 연동되는 섬유를 포함하는 판재에 있어서,

    상기 섬유가 하이드로인탱글되고, 방직 강화 직물을 포함하며, 상기 직물이 끊김없이 직물과 얽혀지는 것을 특징으로 하는 판재.
29. 제 28항에 있어서, 상기 섬유가 또한 합성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 판재.
30. 삭제
31. 삭제
32. 삭제
33. 삭제
34. 삭제
35. 삭제

Images